25. 18
Lue XIONG
ຮູ ບ 2.2 ແຜນຜັ ງແຮງກະທົ ບເທິ ງແຂື້ ວເຟອງຈວຍ
ມູ ມຈວຍຂອງເຟອງ
ສຳລັ ບພີ ນຽນຄິ ດໄລື່ ຕຳມສູ ດ:𝛾 = 𝑡𝑎𝑛−1
(
𝑁 𝑃
𝑁 𝐺
).
𝛾 = 𝑡𝑎𝑛−1
(
24
120
) = 11°
𝛾 = 11°
ສຳລັ ບເຟອງ: = 𝑡𝑎𝑛−1
(
𝑁 𝐺
𝑁 𝑃
)
= 𝑡𝑎𝑛−1
(
120
24
) = 79°
= 79°
ຄວຳມກື້ ວຳງໄລຍະຈວຍ ພຳຍນອກ ແລະ ຄວຳມຍຳວຂອງໜື້ ຳແຂື້ ວເຟອງ (Face
width) F
2 22 2
0.5 ( ) 0.5 4 (24) 120 244.7e e p GR m N N 4.69
( ) 0.285 0.285 244.75 69.75FRe e eF R R
mr mr
xPF
rPF rPF
tPF
x
y
z
y
( ) :b Free body diagram Pinion
x
y
z
x
tGF
xGF
rGF
mR
mR
rGF
( ) :c Free body diagram Gear
26. 19
Lue XIONG
ເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງພິ ດຈ໌ (Pitch diameter) ຂອງພິ ນຽນ
( ) 4(24) 96P e PD m N mm
( ) 4(120) 480G GD m N mm 4.71
ເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງສະເລື່ ຍຂອງພິ ນຽນ ແລະ ເຟອງ
2( 0.5 )sin 2(244.7 0.5 69.75)sin11 80mP eD R F mm 4.72
2( 0.5 )sin 2(244.7 0.5 69.75)sin 79 411.9mG eD R F mm 4.73
ເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງພຳຍນອກຂອງພິ ນຽນ ແລະ ເຟອງ
2 cos 96 2 3.33cos11 102.53
2 cos 480 2 3.33cos79 481.27
OP P e
OG G e
D D m mm
D D m mm
4.74
ໂມດູ ນສະເລື່ ຍຂອງຄູື່ ເຟອງຈວຍ
80
3.33
24
mP
P
D
m
N
ແຮງ tP
m
T
F
r
, ໂດຍທີື່ tPF ເປັ ນແຮງສົື່ ງຜື່ ຳນ ຫແຮງດຳດ (transmission forces)
ຂອງpinion
mr ແມື່ ນເສັື້ ນລັ ດສະໝີ ສະເລື່ ຍ(mean radius) ຂອງ pinion, ຄື່ ຳ mr
ສຳມຳດຫຳໄດ
ໂດຍທີື່ 96 69.75
sin sin11 41.34
2 2 2 2 2
m P
m
D D F
r
4.79
ແຮງສົື່ ງຜື່ ຳນ (Transmitted load) tF
tGF ຈະມີ ຄື່ ຳເທົື່ ຳກັ ນກັ ບ tPF ແຕື່ ມີ ທິ ດທຳງກົ ງກັ ນຂື້ ຳມກັ ນ
243,689.6
5893.97
41.34
p
tP tG
m
T
F F N
r
ຫ
2 2 243,689.6
5893.97
2 41.34
p p
tP tG
m m
T T
F F N
D r
4.80
ແຮງກະທົ ບໃນເຟອງຈວຍ (Forces on Bevel gear)
27. 20
Lue XIONG
ຮູ ບ 2.3 ແຮງກະທົ ບເທິ ງແຂື້ ວເຟອງຈວຍ
ແຮງຕຳມທິ ດທຳງລັ ດສະໝີ
ແຮງໃນແນວລັ ດສະໝີ ຂອງ pinion ເທົື່ ຳກັ ບແຮງໃນແນວແກນຂອງ gear
tan cos 5,893.97tan 20 cos11 2,105.81
tan sin 5,893.97tan 20 sin11 409.32
o
rP tP
o o
xp rg tP
F F N
F F F N
5.7
ຄື່ ຳຂອງບັ ນດຳແຮງຕື່ ຳງໆທີື່ ກະທົ ບກັ ບເຟອງກື່ ສຳມຳດຫຳໄດື້ ໂດຍໃຊື້ ສົ ມຜົ ນດຽວກັ
ນແຕື່ ປື່ ຽນເຄື່ ອງໝຳຍຈຳກ P ເປັ ນ G ແລະ ປື່ ຽນ ເປັ ນ ເທົື່ ຳນັື້ ນ.
ໄລຍະພິ ດຈ໌ circular pitch
(4) 12.56
D mN
p m mm
N N
ເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງພິ ດຈ໌ Pitch Diameter
(mod , )( , )D ule m Number of teeth N
- ເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງພິ ດຈ໌ ສຳລັ ບພິ ນຽນ, 4(24) 96P Pd mN mm
- ເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງພິ ດຈ໌ ສຳລັ ບພິ ນຽນ, ( ) 4(120) 480G GD m N mm
ໂມດູ ນຂອງເຟອງຫຳໄດື້ ບົ ນພື້ ນຖຳນຄວຳມໄວຮອບຂອງພິ ນຽນ ແລະ
ກຳນສົື່ ງກຳລັ ງງຳນຜື່ ຳນພິ ນຽນ.
ຈຳນວນແຂື້ ວຂອງພິ ນຽນ/ລື້ ເຟອງກື່ ຈະຫຳໄດື້ ບົ ນພື້ ນຖຳນອັ ດຕຳກຳນທົ ດກັ ບຈຳນວນແຂື້ ວເຟອງ
ຕື່ ຳສຸ ດເທິ ງພິ ນຽນຄ 18 ແຂື້ ວ ແລະ ສູ ງສຸ ດເທິ ງລື້ ເຟອງຄ 150 ແຂື້ ວ.
ເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງພິ ດແມື່ ນຈະວັ ດແທກໄດື້ ຈຳກຈຸ ດສູ ນກຳງຂອງພິ ນຽນ/ລື້ ເຟອງໄປຫຳປະມຳນເຄິື່ ງ
ກຳງຂອງແຂື້ ວ. ເສັື້ ນພິ ດຈ໌ ຄຈຸ ດເຊິື່ ງແຂື້ ວເຟອງຈຳກລື້ ເຟອງ ແລະ
ພິ ນຽນພົ ບກັ ນໃນຂະນະທີື່ ທັ ງສອງຢູື່ ໃນກຳນເຄື່ ອນທີື່ .
ສື່ ວນຈອມຂອງແຂື້ ວເຟອງ (Addendum)
- ສື່ ວນຈອມຂອງແຂື້ ວເຟອງ
1 1(4) 4a m mm
ສື່ ວນຈອມຂອງແຂື້ ວເຟອງຄໄລຍະທີື່ ວັ ດແທກຈຳກເສັື້ ນວົ ງມົ ນພິ ດຈ໌ (ປະມຳນເຄິື່ ງກຳງຄວ
ຳມສູ ງຂອງແຂື້ ວ) ໄປ
ຫຳສື່ ວນຈອມຂອງແຂື້ ວ
ສື່ ວນຕີ ນຂອງແຂື້ ວເຟອງ (Dedendum)
ສື່ ວນຈອມຂອງແຂື້ ວເຟອງ
1.25 1.25(4) 5b m mm
28. 21
Lue XIONG
ສື່ ວນຕີ ນຂອງແຂື້ ວເຟອງຄໄລຍະທີື່ ວັ ດແທກຈຳກເສັື້ ນວົ ງມົ ນພິ ດຈ໌ (ປະມຳນເຄິື່ ງກຳງຄວຳ
ມສູ ງຂອງແຂື້ ວ) ໄປ
ຫຳສື່ ວນລຸື່ ມສຸ ດຂອງແຂື້ ວ
ຊື່ ອງຫວື່ ຳງ clearance (c)
c = b-a = 5 – 4 = 1 mm
ຊື່ ອງວື່ ຳງເປັ ນໄລຍະຫື່ ຳງລະຫວື່ ຳງຈອມຂອງແຂື້ ວໜື່ ງໄປຫຳຕີ ນຂອງອີ ກແຂື້ ວໜື່ ງເມື່ ອ
ພວກມັ ນເຂົື້ ຳຄົ ບກັ ນ
ເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງຕີ ນ Root Diameter
2
2 96 2(5) 86
2 480 2(5) 470
R
RP P
RG G
D D b
D d b mm
D D b mm
ເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງນອກສຸ ດຄວັ ດແທກຈຳກດື້ ຳນໃນຂອງພິ ນຽນ/ລື້ ເຟອງໄປຫຳຕີ ນໃນສຸ ດຂອ
ງແຂື້ ວ
ຄວຳມເລິ ກວື່ ຳງແຂື້ ວທັ ງໝົ ດ Hole Depth
4 5 9
t
t
h a b
h mm
ຄວຳມເລິ ກວື່ ຳງແຂື້ ວທັ ງໝົ ດ
ຄໄລຍະທີື່ ວັ ດແທກໂດຍກົ ງຈຳກຈອມຂອງແຂື້ ວໄປຫຳຕີ ນຂອງແຂື້ ວ
ຄວຳມເລິ ກເຮັ ດວຽກຂອງວື່ ຳງແຂື້ ວເຟອງ Working Depth
2
2(4) 8.0
working
working
h a
h mm
ຄວຳມເລິ ກເຮັ ດວຽກຂອງວື່ ຳງແຂື້ ວເຟອງ
ຄໄລຍະທີື່ ວັ ດແທກຕຳມແນວລັ ດສະໝີ ຈຳກຈອມຂອງແຂື້ ວເຟອງໜື່ ງໄປຫຳຈອມຂອງອີ ກແຂື້ ວເ
ຟອງໜື່ ງທີື່ ເຂົື້ ຳໄປຄົ ບກັ ນ
ຄວຳມໜຳຂອງແຂື້ ວເຟອງ Tooth Thickness
(4)
6.28
2 2
m
t mm
ເປັ ນໄລຍະທີື່ ວັ ດແທກຕຳມວົ ງມົ ນພິ ດຈ໌ ຈຳກຂື້ ຳງໜື່ ງຂອງແຂື້ ວໄປຫຳອີ ກຂື້ ຳງໜື່ ງ. ຄວຳມ
ໜຳນີື້ ຈະເທົື່ ຳກັ ບເຄິື່ ງໜື່ ງຂອງໄລຍະພິ ດຈ໌ (p/2).
ເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງວົ ງມົ ນພື້ ນຖຳນ Base Circle Diameter
cos
cos 96cos20 90.21
cos 480cos20 451.05
B
o
BP P
o
BG G
D D
d d mm
D D mm
29. 22
Lue XIONG
ເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງພື້ ນຖຳນຄເສັື້ ນຜື່ ຳສູ ນກຳງຂອງພິ ນຽນ/ລື້ ເຟອງທີື່ ນຳໃຊື້ ມູ ມໜີ ບສຳລັ ບກ
ຳນວັ ດແທກ ເຊິື່ ງຈະມີ ຄື່ ຳນື້ ອຍ ກື່ ວຳວົ ງມົ ນພິ ດຈ໌ ສະເໝີ .
ຄວຳມກື້ ວຳງຂອງໜື້ ຳແຂື້ ວເຟອງຄຄວຳມຍຳວຂອງແຂື້ ວທີື່ ວັ ດແທກຂະໜຳນກັ ບແກນຂ
ອງພິ ນຽນ/ລື້ ເຟອງ
ໄລຍະຫື່ ຳງລະຫວື່ ຳງສູ ນກຳນ Center distance
96 480
288
2 2
P Gd D
C mm
ໄລຍະຫື່ ຳງລະຫວື່ ຳງສູ ນກຳງຂອງພິ ນຽນ ແລະ
ລື້ ເຟອງເປັ ນໄລຍະທີື່ ວັ ດແທກຈຳກຈຸ ດສູ ນກຳງຂອງພິ ນຽນໄປຫຳຈຸ ດສູ ນກຳງຂອງລື້ ເຟອງ
ຄວຳມໄວເສັື້ ນພິ ດຈ໌ Pitch Line Velocity
(96)(725)
3.64 /
60,000 60,000
(480)(145)
3.64 /
60,000 60,000
P P
P
G G
G
d n
v m s
D n
v m s
ຈຳກຄວຳມໄວເສັື້ ນພິ ດຈ໌ ຂື້ ຳງເທິ ງເຮົ ຳສຳມຳດເລອກລະດັ ບຄຸ ນນະພຳບຂອງເຟອງ Qv
ໄດື້ ຕຳມຳດຕຳຖຳນ AGMA, ເຊິື່ ງທີື່ ຄວຳມໄວເສັື້ ນພິ ດຈ໌ ເທົື່ ຳກັ ບ 3.64 m/s ເຮົ ຳກື່ ຈະໄດື້ Qv= 8
ປັ ດໄຈທຳງເວຄະສຳດ (Dynamic Factor), Kv=Cv
0.52
0.667 0.667
70.70
0.84
200 70.70 200(3.64)
50 56(1.0 ) 50 56(1.0 0.52) 70.70
(12 ) (12 8)
0.63
4 4
B
v v
t
v
A
K C
A v
A B
Q
B
ປັ ດໄຈສັ ດສື່ ວນຂອງພິ ນຽນ (Pinion Proportion Factor), Cpf
0.0375 0.0125 25 432
10
69.75
0.0375 0.0125(69.75) 0.93
10(96)
pf
P
pf
F
C F for mm F mm
d
C
F- ຄວຳມກື້ ວຳງຂອງໜື້ ຳແຂື້ ວເຟອງ
ປັ ດໄຈກຳນຈັ ດຕຳແໜື່ ງເຟອງ (Mesh Alignment Factor),Cma
30. 23
Lue XIONG
2
4 7 2
4
7
0.127 6.22 10 (69.75) ( 1.69 10 )(69.75 )
= 0.169
0.127
6.22 10
1.69 10
maC A BF CF
x x
For SI Unit
A
B x
C x
ປັ ດໃຈສັ ດສື່ ວນຂອງລື້ ເຟອງ(Gear Proportion Factor), Cgf
0.0375 0.0125 25 432
10
69.75
0.0375 0.0125(69.75) 0.84
10(480)
gf
G
gf
F
C F for mm F mm
D
C
ປັ ດໄຈກຳນກະຈຳຍແຮງ(ພຳລະ) (Load Distribution Factor), Km
1m m ma fK C C C
o ປັ ດໄຈກຳນກະຈຳຍແຮງ(ພຳລະ)ເທິ ງພິ ນຽນ (Gear Load Distribution
Factor), KmP
1
1 0.16 0.93 2.09
mP mP ma pf
mP mP
K C C C
K C
o ປັ ດໄຈກຳນກະຈຳຍແຮງ(ພຳລະ)ເທິ ງລື້ ເຟອງ (Gear Load Distribution
Factor), KmG
1
1 0.16 0.84 2
mG mG ma gf
mG mG
K C C C
K C
ປັ ດໄຈພຳລະເກີ ນ ຫ ປັ ດໄຈກຳນເຮັ ດວຽກ (Overload or service factor), Ka or
SF
- Ka ຄື່ ຳປັ ດໃຈກຳນນຳໃຊື້ (ຕຳຕະລຳງ 4-29) ໃຊື້ ໂມເຕີ ໄຟຟື້ ຳ(ຖວື່ ຳມີ ຄວຳມ
ສະໝື່ ຳສະເໝີ ) ແລະ ຂຳອອກມີ ກຳນກະແທກປຳນກຳງຈື່ ງເລອກ 1.2
ປັ ດໄຈດື້ ຳນຂະໜຳດຂອງເຟອງ (Size factor), KS
- Ks ຄື່ ຳປັ ດໃຈຂະໜຳດ 1.0 (m<5mm) ໃນບົ ດໂຄງກຳນນີື້ ເຮົ ຳໄດື້ ເລອກໂມດູ ນ
m=4
ປັ ດໃຈຄວຳມໜຳດື້ ຳນໃນຂອງເຟອງ (Rim thickness factor), KB
2.242
1.6ln 1.2
1 1.2
B
BB
B
for m
mK
for m
mB – Buckup Ratio
Backup Ratio
31. 24
Lue XIONG
11.25
1.25
9
R
B
t
t dedendum
m
h addendum
Backup ratio ມີ ຄື່ ຳໃຫຍື່ ກື່ ວຳ 1.2 ດັື່ ງນັື້ ນ, ໄດື້ ຄື່ ຳ KB =1.0
ຄວຳມໜຳຂອບດື້ ຳນໃນ tR ຂອງເຟອງ
1.25 1.25 11.25R
B R t
t
t
m t h mm
h
ຈຳນວນຮອບວັ ດຖະຈັ ກຂອງພຳລະ (Loading Cycles), N
𝑁𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟 𝑂f 𝐶𝑦𝑐𝑙𝑒𝑠 𝑜𝑓 𝐿𝑜𝑎𝑑𝑖𝑛𝑔=60∗𝐷𝑒𝑠𝑖𝑔𝑛 𝐿𝑖𝑓𝑒∗𝑅𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠 𝑃𝑒𝑟 𝑀𝑖𝑛𝑢𝑡𝑒∗𝐿𝑜𝑎𝑑
𝐴𝑝𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑝𝑒𝑟 𝑅𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑡𝑖𝑜𝑛
60(4000)(725)(1) 174,000,000
60(4000)(145)(1) 34,800,000
P
G
N
N
ປັ ດໄຈຮອບວັ ດຖະຈັ ກຂອງໜື່ ວຍແຮງກົື່ ງ (Bending Stress Cycle Factor), YN
0.0178
0.0178
0.0178
1.3558
1.3558(174,000,000) 0.967
1.3558(34.800,000) 0.995
N
NP
NG
Y N
Y
Y
ປັ ດໄຈຮອບວັ ດຖະຈັ ກໜື່ ວຍແຮງສຳຜັ ດ (Contact Stress Cycle Factor),
ZN=1.4488N-0.023
0.023
0.023
0.0178
1.4488
1.4488(174,000,000) 0.936
1.4488(34,800,000) 1.063
N
NP
NG
Z N
Z
Z
ກຳລັ ງງຳນອອກແບບ (Design Power), PD
1.2(18.5) 22.2D a MP K P kW
ໜື່ ວຍແຮງກົ ງ (Bending Stress Number), B
t a S m B
B
v
F K K K K
mFJ K
ໜື່ ວຍແຮງກົື່ ງສຳລັ ບພິ ນຽນ
5893.97 (1.2)(1.0)(2.09)(1.0)
216.74
(4)(69.75)(0.291) 0.84
a S mp Bt
BP
P v
K K K KF
mFJ K
MPa
0.291
172.8 205.24
0.245
P
BG BP
G
J
MPa
J
- Ka=1.2 ປັ ດໃຈພຳລະເກີ ນ (Overload factor)
33. 26
Lue XIONG
F R T
AB B
N
s K K
S
Y
- sF ປັ ດໃຈດື້ ຳນຄວຳມປອດໄພສຳລັ ບກຳນກົື່ ງ. ຕຳມປົ ກກະຕິ ຈະຢູື່ ລະຫວື່ ຳງ 1.0-
1.50
- KR ປັ ດໄຈຄວຳມໜື້ ຳເຊື່ ອຖເທົື່ ຳກັ ບ 1.0 ສຳລັ ບຄວຳມໜື້ ຳເຊື່ ອຖ 99%
(ຕຳຕະລຳງ 4-32)
- KT ປັ ດໄຈທຳງດື້ ຳນອຸ ນຫະພູ ມ. ສຳລັ ບເຟອງທີື່ ມີ ກຳນຫື່ ມື່ ນດື້ ວຍນື້ ຳມັ ນເຄື່ ອງ,
ອຸ ນຫະພູ ມບື່ ເກີ ນ 120oC, KT = 1.0. ເພຳະສະນັື້ ນ,
o ໜື່ ວຍແຮງກົື່ ງອະນຸ ຍຳດສຳລັ ບພິ ນຽນ
1.3(1.0)(1.0)
216.76 291.37
0.967
F R T
ABP BP
NP
s K K
S MPa
Y
o ໜື່ ວຍແຮງກົື່ ງອະນຸ ຍຳດສຳລັ ບລື້ ເຟອງ
1.3(1.0)(1.0)
205.24 268.15
0.995
F R T
ABG BG
NG
s K K
S MPa
Y
ຄວຳມແຂງທີື່ ຕື້ ອງກຳນສຳລັ ບໜື່ ວຍແຮງກົື່ ງ (Hardness for Bending
Stress), HB
ຈຳກສົ ມຜົ ນເທິ ງເສັື້ ນສະແດງ(4-18) ສຳລັ ບເຫັ ກກື້ ຳຊຸ ບແຂງ(through-hardening steel)
0.533 88.3ABS HB MPa
o ຄວຳມແຂງທີື່ ຕື້ ອງກຳນສຳລັ ບໜື່ ວຍແຮງກົື່ ງຂອງພິ ນຽນ
291.37 88.3
380.61
0.533
PHB
o ຄວຳມແຂງທີື່ ຕື້ ອງກຳນສຳລັ ບໜື່ ວຍແຮງກົື່ ງຂອງລື້ ເຟອງ
268.15 88.3
337.05
0.533
GHB
ໜື່ ວຍແຮງສຳຜັ ດ (Contact Stress Number), C
t a S m
C p
v
F C C C
C
FDI C
o ໜື່ ວຍແຮງສຳຜັ ດສຳລັ ບພິ ນຽນ
5893.97 (1.2)(1.0)(2.09)
191 901.82
74.75(96)(0.11) (0.84)
t a S mP
CP p
P P v
F C C C
C
F D I C
MPa
o ໜື່ ວຍແຮງສຳຜັ ດສຳລັ ບລື້ ເຟອງ
34. 27
Lue XIONG
5893.97 (1.2)(1.0)(2)
191 408.42
69.75(480)(0.11) (0.84)
t a S mG
CG p
G G v
F C C C
C
F D I C
MPa
- Cp = 191 ສຳປະສິ ດຄວຳມຫົ ດຢດຂອງວັ ດສະດຸ (ຕຳຕະລຳງ 4-33)
- FP = (FG+5mm)= 74.75mm - ຄວຳມກື້ ວຳງໜື້ ຳແຂື້ ວເຟອງສຳລັ ບພິ ນຽນ
- FG = 69.75mm ຄວຳມກື້ ວຳງໜື້ ຳແຂື້ ວເຟອງສຳລັ ບລື້ ເຟອງ
- Ca=Ka=1.2
- CS=KS=1.0
- Cm=Km=2.09
- Cv=Kv=0.84
- ປັ ດໄຈຮູ ບຊົ ງທຳງເລຂຳຄະນິ ດຕື້ ຳນທຳນກຳນເປັ ນຂຸ ມ, I ຫຳໄດື້ ຈຳກຮູ ບ 4-23,
0.11I
ຮູ ບ 2.5 ປັ ດໄຈຮູ ບຊົ ງທຳງເລຂຳຄະນິ ດຕື້ ຳນທຳນກຳນເປັ ນຂຸ ມ, I
5G G P
B
P P G
D N n
m VR
d N n
ໜື່ ວຍແຮງສຳຜັ ດອະນຸ ຍຳດ (Allowable Contact Stress Number), ACS
H R T
AC C
N
s K K
S
Z
o ໜື່ ວຍແຮງສຳຜັ ດອະນຸ ຍຳດ ສຳລັ ບພິ ນຽນ